光合作用是自然界最有用的化学反应之一，所以科学家们经常尝试模仿光合作用也就不足为奇了。现在，来自马克斯·普朗克研究所的研究人员开发出了一种新的方法，可以制造出混合型的合成活细胞，这种活细胞可以利用光合作用太阳能去除空气中的二氧化碳。目前，这项研究发表在《科学》杂志上。
在植物的叶子内部嵌入了被称为叶绿体的微小细胞器。这些细胞是光合作用背后的机器，它吸收太阳光，通过消耗植物收集的水和二氧化碳，制造出植物可以用来做能量的分子。而现在，马克斯·普朗克研究所团队已经制造出了成千上万的人造叶绿体。在这种情况下，研究人员的目标并不在于能量的输出，而是去除空气中的二氧化碳的“副作用”。
研究人员首先从菠菜中分离出了叶绿体--植物光合作用系统的活性部分。然后，他们将其与一个名为 "CETCH循环 "的人工代谢模块配对，该模块由18种生物催化剂组成，其转化二氧化碳的效率远远高于植物本身。
最后，这些天然成分和人工成分再结合成细胞大小的水滴，将所有的东西固定在一起。这是用一个微流体系统来完成的，该系统将水滴放入一个主要是油的介质中。该团队表示，利用这种技术，可以轻松快速地制造出成千上万个这样的水滴，并根据需要调整一些水滴的能力。
“我们可以制造出成千上万个装备相同的水滴，或者我们可以赋予单个水滴特定的属性，”该研究的主要作者Tarryn Miller说。“这些可以在时间和空间上通过光来控制。”在测试中，研究人员发现，与其他半合成光合作用系统相比，采用新设计的液滴在结合二氧化碳方面的速度快100倍。
其他人工和混合光合作用系统已经在降低大气中的二氧化碳含量，或生产能源、药物和燃料等方面发挥了作用。该团队表示，新设计的液滴最终可以解决同样的问题。